Методический подход к обоснованию рациональных параметров текстовых сообщений сотовой связи для оповещения населения Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

/40 Civil SecurityTechnology, Vol. 11, 2014, No. 4 (42)

УДК 614.8.013:316.772:621.396

Методический подход к обоснованию рациональных параметров текстовых сообщений сотовой связи для оповещения населения

ISSN 1996-8493

© Технологии гражданской безопасности, 2014

А.В. Лукьянович, Р.А. Дурнев, А.С. Котосонова

Аннотация

В третьей статье этой серии приведен методический подход и алгоритм обоснования рациональных параметров текстовых сообщений сотовой связи для оповещения населения при чрезвычайных ситуациях. В дальнейшем будут приведены результаты исследований с использованием данного подхода.

Ключевые слова: методический подход; оповещение при чрезвычайных ситуациях; па-раметры текстовых сообщений; действия при чрезвычайных ситуациях; риск поражения.

Methodical Approach to Justification of the Rational Parameters of Text Messages of Cellular Communication for the Population Notification

ISSN 1996-8493

© Civil Security Technology, 2014

A. Lukyanovich, R. Durnev, A. Kotosonova

Abstract

Methodical approach and algorithm of justification of rational parameters of text messages of cellular communication is given in the third article of this series for the population notification at emergency situations. Further results of researches with use of this approach will be given.

Key words: methodical approach; the notification at emergency situations; parameters of text messages; actions at emergency situations; risk of defeat.

* Предыдущие статьи этой серии см. в журнале «Технологии гражданской безопасности» № 2 (36), 2013 и № 1 (39), 2014.

Технологии гражданской безопасности, том 11, 2014, № 4 (42)

/41

В [1] сформулирована научная задача по обоснованию рациональных параметров текстовых сообщений сотовой связи для оповещения населения при ЧС. Схема ее решения представлена в виде «черного ящика», для которого в качестве «входа» рассматриваются контролируемые факторы, определяемые параметрами ЧС и характеристикой реципиента информации, неопределенные факторы, связанные со случайным характером ЧС и нечеткостью восприятия информации, и управляющие факторы, включающие параметры текстового сообщения, а в качестве «выхода» — риск поражения населения при реализации действий по защите после получения сообщения.

Варьируя управляющими факторами при фиксировании контролируемых и учете неопределенных факторов, можно определить рациональные параметры сообщения для каждого типа ЧС и группы населения. Конкретизируя это положение, возможно предложить схему на (рис.1).

обходимые меры защиты), избыточное — к лишним действиям (потере времени) или панике, что также будет способствовать повышению указанного показателя (рис. 2).

Рис. 1. Схема обоснования рациональных параметров текстового сообщения

С учетом данной схемы эксперты определяют требуемые параметры текстового сообщения в зависимости от параметров обстановки при ЧС и характеристик получателя (реципиента) информации. Если сведения об обстановке недостаточно полные или противоречивые, то эксперты не должны предлагать конкретные меры по защите (вред от неправильных мер может превысить пользу). В этом случае текстовое сообщение будет ограничено только описательными блоками и указанием необходимости уточнить сведения о ЧС по средствам массовой информации. При полных данных об обстановке дополнительно включаются и предписывающие блоки с указанием мер защиты.

То есть для определенной комбинации фиксированных значений контролируемых факторов эксперты определяют перечень семантических блоков сообщения — А, В, ..., Н. Недостаточное количество таких блоков (дефицит информации) может привести к повышению риска потерь (человек не реализует не-

Блоки А, В.....Н в соответствии [1]

Рис. 2. Зависимость риска поражения населения от количества смысловых блоков текстового сообщения

Очевидно, что число вариантов значений контролируемых факторов (комбинаций параметров обстановки при ЧС, характеристик реципиентов информации и мест их нахождения) очень велико. Поэтому в целях снижения размерности (устранения «комбинаторного взрыва») необходимо определить наиболее вероятные комбинации данных факторов с использованием подхода, приведенного в статье [2].

Для этого с использованием метода анализа иерархий [3] оценивается частота комбинаций параметров обстановки при ЧС, характеристик реципиентов информации и мест их нахождения. Для этого составляется иерархическая схема указанных комбинаций и экспертным путем оцениваются соответствующие частоты реализации на практике данных комбинаций. Перемножение частот рассматриваемых факторов определенной комбинации и позволит определить наиболее часто встречающиеся комбинации (рис.3).

Из рис. 3 видно, что максимальная частота комбинаций факторов будет равна: б) - г) - ж) ^ 4-7=28 (комбинаций с минимальной частотой — две: б) -д) - е) ^ 3-1=3 и а) - г) - е) ^ 3-1=3). Т.е. из множества комбинаций значений контролируемых факторов наиболее вероятна следующая — «масса пролива хлора 5 тонн», «высшее образование в области БЖД» и «расстояние до места аварии 4 км».

В связи с тем, что многие значения контролируемых факторов принадлежат к множеству положительных действительных чисел (скорость ветра, масса пролива и т.п.), для дополнительного снижения размерности можно с использованием теории нечетких множеств [4] определить лингвистические переменные, например, так, как показано на рис. 4.

/42

См! 8есигйуТесИпо!оду, Уо!. 11, 2014, N0. 4 (42)

а), б).....ж) — значения контролируемых факторов; числа

возле линий — условные (для примера) частоты сочетаний факторов, соединенных линиями

Рис. 3. Схема для оценки частоты комбинаций контролируемых факторов

В этом случае огромное (бесконечное, но счетное) количество значений массы пролива хлора свертывается в три значения — незначительная, средняя и значительная.

— функция принадлежности (степень экспертной уверенности о принадлежности элементов (значений массы пролива хлора по шкале действительных чисел) нечетким множествам «незначительная масса пролива хлора», «средняя масса пролива хлора» и «значительная масса пролива хлора»,/цц е [0; 1],и е V, (см., например [4]))

Рис. 4. Представление контролируемых факторов в виде лингвистических переменных

После формирования экспертом текстового сообщения его параметры не являются еще рациональными. Это связано с тем, что по знанию и опыту эксперты значительно отличаются от людей, не являющихся профессионалами в данной области. Поэтому сообщение, которое подготовил эксперт, может быть не вполне понятным различным категориям населения и не будет инициировать последующие правильные действия по защите в ЧС.

Поэтому в дальнейшем данное текстовое сообщение доводится до получателя информации. До проведения натурных экспериментов, исследователь-

ских учений с населением возможно осуществление социологического опроса с выдачей опрашиваемым анкет, где указано содержание текстового сообщения в виде множества семантических блоков, рекомендованных экспертами. Изучив данную часть анкеты, респонденты должны выбрать из предлагаемого перечня типы действий по защите в ЧС и указать их очередность. В качестве таких обобщенных типов действий можно в первом приближении предложить следующие:

познавательные (когнитивные), связанные с необходимостью поиска и получения дополнительной информации о ЧС;

защитные, связанные с реализацией различных способов защиты, защитных мер (эвакуация, герметизация помещений, применение СИЗ, укрытие в ЗСГО и т.п.);

дополнительные, связанные с оповещением близких людей, соседей, знакомых, оказанием им необходимой помощи.

Познавательные действия являются общими для большинства ЧС, защитные действия отличаются для каждой конкретной чрезвычайной ситуации, а дополнительные действия — имеют как общие, так и специфичные черты.

После этого, перечень выбранных действий и их порядок сравниваются с эталонными, установленными экспертами.

При совпадении или незначительном отличии перечня реальных и эталонных действий принимается, что параметры текстового сообщения рациональные. Если такое расхождение велико, то оценивается риск поражения населения, и сообщение дорабатывается. При этом возможно установление следующих принципов:

если опрашиваемый правильно указал требуемые действия и их порядок, но при этом отметил еще и избыточные действия, то возможно исключение некоторых смысловых блоков из сообщения. При этом в случае возникновения дефицита в правильных действиях даже при отсутствии избыточных — сообщению возвращают изначальное содержание, оно признается условно рациональным и незначительно дорабатывается без изменения перечня смысловых блоков. Если же множество выбранных действий соответствует эталонному, а избыточные исключаются, то параметры сообщения являются рациональными;

если опрашиваемый не отметил некоторые из действий, входящих в эталонный перечень, то эксперты по специальной шкале оценивают риск поражения. Для разработки такой шкалы необходимо оценить значимость (вес) каждого действия с точки зрения его вклада в минимизацию такого риска путем, например, парных сравнений с использованием подходов в работе [3]. Если риск поражения не превышает допустимого уровня (например, определенной вероятности получения травм легкой степени

Технологии гражданской безопасности, том 11, 2014, № 4 (42)

Рис. 5. Блок-схема определения рациональных параметров текстовых сообщений

тяжести), то параметры текстового сообщения признаются условно рациональными и незначительно дорабатываются без изменения перечня смысловых блоков. В противном случае печень этих блоков изменяется (увеличивается или уменьшается) до тех

пор, пока риск не будет превышать допустимого уровня. Только после этого сообщение может быть признано рациональным.

Для оценки правильности порядка действий по защите от ЧС возможно представить номер каждого

/44

Civil SecurityTechnology, Vol. 11, 2014, No. 4 (42)

действия в виде ранга, и сравнивать два ранжирования (реальное и эталонное) с помощью, например, коэффициента парной ранговой корреляции Спирмена [5]:

P = 1 -

- y,)

n ( -1)

Сведения об авторах

Лукьянович Алексей Викторович: ФГБУ ВНИИ ГОЧС, нач. отд.

121352, Москва, ул. Давыдковская, 7.

Тел.: (499) 445-45-07.

E-mail: lukyanovich_a_v@vniigochs.ru

Персональный идентификационный авторский SPIN-код в Научной электронной библиотеке elibrary.ru и системе SCIENCE INDEX — 7019-5142.

где х1 и у — ранги реальных и эталонных действий;

I = 1, 2, ..., п — номера действий.

При этом, если реципиент не указал некоторые из требуемых действий, то им могут искусственно присваиваться последние ранги.

Блок-схема определения рационального содержания текстовых сообщений приведена на рис. 5.

Таким образом, представлен методический подход к обоснованию рациональных параметров текстовых сообщений сотовой связи. Его использование позволит определить объем, количество и сложность смысловых блоков тестовых сообщений, при восприятии которых население будет выполнять правильные действия по обеспечению безопасности в ЧС. Это будет способствовать значительному повышению эффективности оповещения граждан при угрозе и возникновении чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера и существенному снижению риска поражения населения.

В дальнейшем планируется привести результаты исследований по обоснованию рациональных параметров текстовых сообщений и рекомендации по использованию предложенного подхода в повседневной деятельности оперативных служб.

Литература

1. Дурнев Р.А., Лукьянович А.В., Котосонова А.С. Оповещение на-

селения с использованием текстовых сообщений: формулирование научной задачи. М.: Журнал «Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций», вып.4,2013.

2. Артемова М.В., Афлятунов Т.И., Дурнев Р.А. Аварийно-спасательные работы при ДТП: подход к обоснованию состава и содержания нормативов их выполнения. Журнал «Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций», вып.3, 2011.

3. Саати Т. Принятие решений: метод анализа иерархий/ пер.с англ.

М.: Радио и связь, 1993.

4. Л. Заде. Понятие лингвистической переменной и его примене-

ние к принятию приближенных решений. М.: Мир, 1976.

5. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок. М.: Статистика, 1980.

Дурнев Роман Александрович: д. т. н., доц., ФГБУ ВНИИ

ГОЧС (ФЦ), зам. нач. ин-та.

121352, Москва, ул. Давыдковская, 7.

Тел.: (499) 233-25-62.

E-mail: rdurnev@rambler.ru

Персональный идентификационный авторский SPIN-код в Научной электронной библиотеке elibrary.ru и системе SCIENCE INDEX — 3267-1337.

Котосонова Алена Сергеевна: ФГБУ ВНИИ ГОЧС, м. н. с. 121352, Москва, ул. Давыдковская, 7. Тел.: (499) 445-45-07. E-mail: center_kbg@mail.ru

Персональный идентификационный авторский SPIN-код в Научной электронной библиотеке elibrary.ru и системе SCIENCE INDEX — 9150-0382.

Information about authors

Lukyanovich Alexey V.: Federal Government Budget Institution "All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emer-gencies" (Federal Center of Science and High Technology), Head of Department. 121352, Moscow, str. Davydkovskaya, 7. Tel.: (499) 445-45-07. E-mail: lukyanovich_a_v@vniigochs.ru

Author's personal identification code in SPIN-scientific electronic library elibrary.ru and system SCIENCE INDEX — 7019-5142.

Durnev Roman A.: ScD (Technical Sc.), Associate Professor, Federal Government Budget Institution "All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergencies" (Federal Center of Science and High Technology), Deputy Head of the Institute. 121352, Moscow, str. Davydkovskaya, 7. Tel.: (499) 233-25-62. E-mail: rdurnev@rambler.ru

Author's personal identification code in SPIN-scientific electronic library elibrary.ru and system SCIENCE INDEX — 3267-1337.

Kotosonova Alena S.: Federal Government Budget Institution "All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergencies" (Federal Center of Science and High Technology), Junior Researcher.

121352, Moscow, str. Davydkovskaya, 7. Tel.: (499) 445-45-07. E-mail: center_kbg@mail.ru

Author's personal identification code in SPIN-scientific electronic library elibrary.ru and system SCIENCE INDEX — 9150-0382.